特斯拉及其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手在電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)主導(dǎo)了關(guān)于誰(shuí)將掌控汽車(chē)未來(lái)的爭(zhēng)論，但是另一種綠色交通技術(shù)正在美國(guó)取得進(jìn)展，它基于宇宙中最豐富的資源。

燃料電池電動(dòng)汽車(chē)(FCEV)將儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中的氫氣與來(lái)自空氣的氧氣結(jié)合，產(chǎn)生電力，其副產(chǎn)品是水蒸氣。與更常見(jiàn)的電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車(chē)輛不同，燃料電池車(chē)輛不需要插電，并且當(dāng)前型號(hào)加滿一罐后行駛范圍超過(guò)300英里。它們的噴嘴幾乎和傳統(tǒng)的燃?xì)夂筒裼蛙?chē)一樣快。雖然燃料電池汽車(chē)本身只從排氣管中排出水蒸氣，但憂慮的科學(xué)家聯(lián)盟指出，生產(chǎn)氫氣可能會(huì)導(dǎo)致污染。盡管可再生的氫氣來(lái)源(如農(nóng)業(yè)和廢料場(chǎng))正在增加，但大部分用于燃料的氫氣來(lái)自傳統(tǒng)的天然氣開(kāi)采。盡管如此，這些影響仍然低于汽油驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。

氫能已經(jīng)面市多年，但產(chǎn)能極其有限。加利福尼亞目前有39個(gè)公共加氫站(另有25個(gè)在開(kāi)發(fā)中)，還有2個(gè)在夏威夷。現(xiàn)在東海岸正在建設(shè)自己的基礎(chǔ)設(shè)施。少數(shù)加氫站已經(jīng)建成并投入運(yùn)營(yíng)，還有更多加氫站在紐約、新澤西、馬薩諸塞州、康涅狄格州和羅德島州正在建設(shè)中。

商業(yè)成功，消費(fèi)者挑戰(zhàn)

氫在商業(yè)市場(chǎng)中更為成熟。在美國(guó)40多個(gè)州的倉(cāng)庫(kù)和配送中心，運(yùn)營(yíng)著超過(guò)23,000臺(tái)燃料電池驅(qū)動(dòng)的叉車(chē)，包括亞馬遜和沃爾瑪工廠。俄亥俄州、密歇根州、伊利諾伊州和馬薩諸塞州以及加利福尼亞州都在使用或計(jì)劃使用數(shù)十種燃料電池公共汽車(chē)。

消費(fèi)者加氫站在全世界范圍內(nèi)不斷增加。豐田和本田正在與魁北克政府合作，今年在蒙特利爾建設(shè)氫能基礎(chǔ)設(shè)施，甚至石油資源豐富的沙特阿拉伯也正在建設(shè)首個(gè)加氫站。

豐田是全球第二大汽車(chē)制造商，也是美國(guó)氫燃料電池汽車(chē)消費(fèi)市場(chǎng)中最大的參與者。自2015年秋季推出以來(lái)，其Mirai(一款氫燃料電池家用汽車(chē))已經(jīng)找到了5,000名買(mǎi)家。豐田環(huán)境和先進(jìn)技術(shù)集團(tuán)的發(fā)言人RussKoble表示，隨著更多加氫站開(kāi)放，該公司預(yù)計(jì)銷(xiāo)量將會(huì)增加。

“豐田長(zhǎng)期以來(lái)一直認(rèn)為氫燃料電池技術(shù)可以成為廣泛車(chē)型的零排放解決方案。”他說(shuō)。

豐田表示，氫燃料電池技術(shù)的可擴(kuò)展性還促進(jìn)了兩項(xiàng)在加州進(jìn)行的可行性研究的申請(qǐng)，這兩項(xiàng)研究涉及特斯拉感興趣的另一個(gè)領(lǐng)域：半掛車(chē)。

本田也對(duì)氫氣作出了嚴(yán)肅承諾。本田發(fā)言人NatalieKumaratne說(shuō)，目前美國(guó)有近1,100輛本田Clarity燃料電池汽車(chē)在路上行駛。本田僅在加利福尼亞州提供Clarity燃料電池出租-它提供電池電力和混合動(dòng)力版本的汽車(chē)出租或出售。在2018年銷(xiāo)售或租賃的20,174輛Clarity中，有624輛是燃料電池型，948輛是電池電力型，18,602輛是插電式混合動(dòng)力車(chē)。

本田和豐田已與殼牌石油的一家子公司合作，在加利福尼亞州建立新的加氫站。Kumaratne說(shuō)，到目前為止已經(jīng)建成了兩座，其中五座正在建設(shè)中。該公司正倡導(dǎo)在美國(guó)東北部設(shè)立加氫站，其中有幾個(gè)正在開(kāi)發(fā)中。“與其他氫燃料電池制造商和行業(yè)影響者合作是有道理的。我們都有參與其中的權(quán)利。”她說(shuō)。

現(xiàn)代汽車(chē)目前在美國(guó)的道路上擁有220輛氫燃料電池汽車(chē)，銷(xiāo)量也在增長(zhǎng)。“我們預(yù)計(jì)東北地區(qū)將成為氫能基礎(chǔ)設(shè)施增長(zhǎng)的下一個(gè)大區(qū)域。”韓國(guó)制造商產(chǎn)品和先進(jìn)動(dòng)力總成集團(tuán)發(fā)言人德里克·喬伊斯表示。該公司剛剛向美國(guó)推出了Nexo。美國(guó)環(huán)保署(EPA)對(duì)這款中型跨界車(chē)的行駛里程進(jìn)行了評(píng)估，認(rèn)為其最高可達(dá)380英里，比市場(chǎng)上任何一款電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)?yán)锍潭家L(zhǎng)。

截至2月1日，僅有6,000多輛燃料電池電動(dòng)汽車(chē)在美國(guó)銷(xiāo)售和出租，是第二大市場(chǎng)日本的兩倍。

馬斯克批氫燃料電池'蠢不可及'

特斯拉的聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(ElonMusk)認(rèn)為氫燃料電池“蠢得令人難以置信”，這并不是他對(duì)該技術(shù)的唯一負(fù)面看法。他稱(chēng)這種電池為“傻瓜”，是“一堆垃圾”，并在多年前的年會(huì)上告訴特斯拉股東“根本不可能成功”。

馬斯克在2017年找到了令人驚訝的支持來(lái)源，當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)Mirai的首席工程師YoshikazuTanaka告訴路透社，“埃隆·馬斯克是對(duì)的，直接給電動(dòng)汽車(chē)充電更好。”但豐田高管補(bǔ)充說(shuō)，氫氣是汽油的可行替代品。豐田董事長(zhǎng)TakeshiUchiyamada在2017年的東京車(chē)展上告訴路透社，“我們并不認(rèn)為電動(dòng)汽車(chē)(電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē))和氫動(dòng)力汽車(chē)之間存在敵對(duì)的‘零和’關(guān)系。”我們不會(huì)放棄氫電力燃料電池技術(shù)。”

整個(gè)汽車(chē)行業(yè)并沒(méi)有接受馬斯克對(duì)未來(lái)要么屬于電池要么希望破裂。2017年畢馬威會(huì)計(jì)師事務(wù)所對(duì)1000名高級(jí)汽車(chē)高管進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查顯示，他們認(rèn)為氫燃料電池的長(zhǎng)期未來(lái)比電動(dòng)汽車(chē)更好，并將代表“真正的突破”(78%)，汽車(chē)業(yè)高管們指出，加氫的時(shí)間很短。僅僅幾分鐘就是一個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。22%的人告訴畢馬威，基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)將導(dǎo)致電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的崩潰。

在加利福尼亞州，關(guān)于政府為刺激燃料電池市場(chǎng)提供的補(bǔ)貼，以及通過(guò)對(duì)加氫站的有限使用和利潤(rùn)缺乏，來(lái)判斷投資的回報(bào)仍在爭(zhēng)論中。加州致力于前州長(zhǎng)杰里·布朗(JerryBrown)開(kāi)始的為可再生能源項(xiàng)目提供資金的努力，其中包括一項(xiàng)9億美元的零排放汽車(chē)計(jì)劃，以及到2025年為電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施提供資金，其中包括200個(gè)加氫站。

通用汽車(chē)還沒(méi)有為消費(fèi)者市場(chǎng)發(fā)布燃料電池汽車(chē)，但它與本田合資在密歇根工廠生產(chǎn)燃料電池堆，該交易始于2013年，并于2017年擴(kuò)大，當(dāng)時(shí)兩家公司都說(shuō)密歇根工廠可以在2020年開(kāi)始生產(chǎn)汽車(chē)，該工廠正建造燃料堆。

福特已經(jīng)嘗試過(guò)Focus和Fusion車(chē)型的燃料電池版本以及Edge跨界車(chē)，但是沒(méi)有提供任何此類(lèi)車(chē)輛出售。

“隨著可再生能源份額穩(wěn)步增長(zhǎng)，氫燃料電池可能在未來(lái)發(fā)揮作用。”福特發(fā)言人表示，“然而，就廣泛的市場(chǎng)推出而言，電池目前比燃料電池處于優(yōu)勢(shì)地位，尤其是因?yàn)槌杀厩闆r和可用的基礎(chǔ)設(shè)施。我們的工作將繼續(xù)關(guān)注電氣化，因?yàn)槲覀儽O(jiān)測(cè)氫氣的進(jìn)展。我們目前沒(méi)有提供氫燃料電池汽車(chē)的計(jì)劃。”

菲亞特克萊斯勒公司在美國(guó)沒(méi)有銷(xiāo)售燃料電池汽車(chē)，但15年來(lái)它一直支持由英國(guó)蘭開(kāi)斯特大學(xué)物理化學(xué)系主任大衛(wèi)·安東內(nèi)利教授領(lǐng)導(dǎo)的研究，這可能會(huì)降低該技術(shù)的成本。他的團(tuán)隊(duì)正在使用一種材料，使燃料箱比現(xiàn)有的氫燃料技術(shù)以及電池驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)更小、更便宜，能量更密集。

“制造我們材料的成本是如此之低，它可以存儲(chǔ)的能量密度比鋰離子電池高得多，我們可以看到氫燃料電池系統(tǒng)的成本比鋰離子電池低四倍，且可以提供更長(zhǎng)的行使范圍。”安東內(nèi)利說(shuō)。該技術(shù)已被授權(quán)給由安東內(nèi)利設(shè)立的名為Kubagen的營(yíng)利性公司。

汽車(chē)型號(hào)和加氫價(jià)格仍然是大問(wèn)題

安全是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)闅涫且兹嫉模秃弯囯x子電池也是如此。用于加油站的氫氣運(yùn)輸帶來(lái)了額外的安全風(fēng)險(xiǎn)，工作站使用傳感器監(jiān)測(cè)泄漏情況。加利福尼亞州沒(méi)有發(fā)生過(guò)嚴(yán)重事故，工業(yè)部門(mén)幾十年來(lái)一直在運(yùn)輸氫氣。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家消防協(xié)會(huì)的說(shuō)法，替代燃料汽車(chē)，包括氫燃料電池和電池供電的電動(dòng)汽車(chē)，并不會(huì)比傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)更危險(xiǎn)。NFPA的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)大約每3分鐘發(fā)生一次內(nèi)燃機(jī)車(chē)輛著火。

然而，最大的障礙可能是成本。

加利福尼亞氫燃料的平均價(jià)格約為16美元/千克-汽油按加侖(體積)出售，氫氣按公斤(重量)出售。換句話說(shuō)，1加侖汽油的能量與1千克氫的能量大致相同。大多數(shù)燃料電池電動(dòng)汽車(chē)攜帶大約5千克到6千克的氫氣，但油箱裝滿同等汽車(chē)之下，行駛距離是現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)車(chē)的兩倍，每加侖汽油相當(dāng)于5美元到6美元之間。

根據(jù)美國(guó)環(huán)保署的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在氫燃料電池汽車(chē)的平均行駛里程在312英里到380英里之間。他們將花費(fèi)大約80美元把空的油箱加滿(大多數(shù)司機(jī)在加油之前不會(huì)讓油箱倒空，所以最后加油需要55美元到65美元)。這筆費(fèi)用目前由汽車(chē)制造商支付，他們向租賃人提供為期三年的預(yù)付卡，最高可達(dá)1.5萬(wàn)美元。在美國(guó)汽油價(jià)格最高的加州，給一輛傳統(tǒng)汽車(chē)加滿一個(gè)大油箱可能需要40美元甚至更多。

KelleyBlueBook估計(jì)豐田Mirai、HondaClarity燃料電池和現(xiàn)代Nexo的年燃料成本為4,495美元，是天然氣替代品成本的三到四倍。

“我們認(rèn)識(shí)到汽車(chē)制造商無(wú)法繼續(xù)為燃料付費(fèi)，我們看到了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的視線，但這是一場(chǎng)累積游戲，我們需要達(dá)到臨界質(zhì)量。”ShaneStephens說(shuō)道，他是FirstElementFuel公司首席執(zhí)行官兼首席開(kāi)發(fā)官。該公司在加利福尼亞州的39個(gè)加氫站中運(yùn)行19個(gè)，并且正在開(kāi)發(fā)該州25個(gè)額外站點(diǎn)中的12個(gè)。其公司的近期目標(biāo)是10美元/千克，相當(dāng)于大約4美元/加侖的天然氣。斯蒂芬斯說(shuō)：“這是一個(gè)不錯(cuò)的近期可接受的數(shù)字，可以在未來(lái)三到五年內(nèi)達(dá)到，讓人們擺脫汽車(chē)補(bǔ)貼燃料的困擾。”

最大的問(wèn)題是：汽車(chē)仍然很昂貴。例如，Nexo是在美國(guó)銷(xiāo)售最昂貴的現(xiàn)代汽車(chē)，起價(jià)為59,345美元(該品牌同等尺寸的SantaFe起價(jià)為24,250美元)。豐田Mirai和本田Clarity燃料電池車(chē)型的價(jià)格在59,000美元左右。購(gòu)買(mǎi)這些汽車(chē)有資格獲得政府退稅-在加利福尼亞州可獲得5,000美元的退稅。

租賃一直是燃料電池和電池電動(dòng)汽車(chē)消費(fèi)者的熱門(mén)選擇，因?yàn)檫@項(xiàng)技術(shù)是新技術(shù)，而且隨著技術(shù)的進(jìn)步和效率的提高，早期用戶在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不希望被束縛在現(xiàn)有的車(chē)型中。

與任何新技術(shù)一樣，如果市場(chǎng)增長(zhǎng)并且實(shí)現(xiàn)制造和基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，燃料電池成本應(yīng)該降低。“本田長(zhǎng)期致力于氫燃料，但你不能在沒(méi)有基礎(chǔ)設(shè)施的情況下出售汽車(chē)。”Kumaratne。

Stephens表示，如果加利福尼亞的市場(chǎng)能夠達(dá)到“幾十萬(wàn)輛汽車(chē)”，那么它與汽油相比具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。這代表了迄今為止售出的6000輛汽車(chē)的大幅增長(zhǎng)，但大多數(shù)新的汽車(chē)市場(chǎng)都是以限量生產(chǎn)開(kāi)始的。豐田已表示計(jì)劃到2021年將Mirai產(chǎn)量從每年的3,000輛增加到30,000輛。“這是一個(gè)十倍的增長(zhǎng)。”

“幾十萬(wàn)輛汽車(chē)在加利福尼亞州并不遙遠(yuǎn)。而這只是豐田汽車(chē)。”Stephens說(shuō)，“這不是為了補(bǔ)貼整個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施的增長(zhǎng)，而只是幫助我們克服即將到來(lái)的困難。如果我們得到幾十萬(wàn)輛汽車(chē)，我們就可以真正開(kāi)始落實(shí)政府補(bǔ)貼并實(shí)現(xiàn)自我維持。”